2014.10.29

选择题（本题共10题，每题5分，共50分，全部选对的得,5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。其中1--7题为单选，8--10题为多选。）

1．在物理学发展的过程中，许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程．在对以下几位物理学家所作科学贡献的叙述中，正确的说法是（ ）

A．英国物理学家牛顿用实验的方法测出万有引力常量G

B．第谷接受了哥白尼日心说的观点，并根据开普勒对行星运动观察记录的数据，应用严密的数学运算和椭圆轨道假说，得出了开普勒行星运动定律

C．亚里士多德认为两个从同一高度自由落下的物体，重物体与轻物体下落一样快

D．牛顿提出的万有引力定律奠定了天体力学的基础

2.某物体由静止开始做直线运动，物体所受合力F随时间t变化的图象如图所示，在0-8秒内， 下列说法正确的是（ ）

A．物体在0一2s内做匀加速直线运动

B．物体在第2秒末速度最大

C、物体在第8秒末离出发点最远

D．物体在第4s末速度方向发生改变

3．如图所示，四个电场线图，一正电荷在电场中由P到Q做加速运动且所受电场力越来越大，那么它是在哪个图示电场中运动（　　）

4．如图所示，水平地面上不同位置的三个小球斜上抛，沿三条不同的路径运动最终落在同一点，三条路径的最高点是等高的，若忽略空气阻力的影响，下列说法正确的是（ ）

A．沿路径1抛出时的小球落地的速率最小

B．沿路径3抛出的小球在空中运动时间最长

C．三个小球抛出的初速度竖直分量相等

D．三个小球抛出的初速度水平分量相等

5．如图，甲、乙两颗卫星以相同的轨道半径分别绕质量为M和

2M的行星做匀速圆周运动，下列说法正确的是( )

A. 甲的向心加速度比乙的小 B. 甲的运行周期比乙的小

C. 甲的角速度比乙大 D. 甲的线速度比乙大

6．如图所示,电梯质量为M,地板上放置一质量为m的物体．钢索拉电梯由静止开始向上加速运

动,当上升高度为H时,速度达到v,则（ ）

A．地板对物体的支持力做的功等于
mv2

B．地板对物体的支持力做的功等于
mv2+mgH

C．钢索的拉力做的功等于
Mv2+MgH

D．合力对电梯M做的功等于
（M+m）v2

如图所示，虚线a．b．c代表电场中的三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即Uab=Ubc，实线为一带正电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P．Q是这条轨迹上的两点，据此可知（ ）

A. 三个等势面中，a的电势最高

B. 带电质点通过P点时的电势能较Q点小

C.带电质点通过P点时的动能较Q点大

D.带电质点通过P点时的加速度较Q点大

8．如图所示，AC、BD为一边长为d的正方形ABCD的两条对角线。空间存在一与正方形所在平面平行的未知静电场。现有一带电量为＋q的点电荷，先从A点运动到B点，电势能减少了E；又从B点运动到C点，电势能增加了E。下列关于此空间存在的静电场的说法，正确的是( )

A.若为位于D点的正点电荷Q形成的电场，B点场强大小为

B.若为位于D点的负点电荷Q形成的电场，B点场强大小为

C.若为匀强电场，场强方向垂直于AC并由D指向B，场强大小为

D.若为匀强电场，场强方向垂直于AC并由B指向D，场强大小为

9．如图所示，劲度系数为k的轻弹簧竖直放置，下端固定在水平地面上，

一质量为m的小球，从离弹簧上端高h处由静止释放，那么从小球压上

弹簧后继续向下运动到最低点的过程中，以下说法正确的是 （ ）

A．弹簧的弹性势能逐渐增大

B．球刚接触弹簧时动能最大

C．球所受合力的最大值可能等于重力

D．该过程的某一阶段内，小球的动能增大而小球的机械能减少

10．开口向上的半球形曲面的截面如图所示，直径AB水平。一小物块在曲面内A点以某一速率开始下滑，曲面内各处动摩擦因数不同，因摩擦作用物块下滑时速率不变，则下列说法正确的是（ 　）

A．物块运动过程中加速度始终为零

B．物块所受合外力大小不变，方向时刻在变化

C．在滑到最低点C以前，物块所受摩擦力大小逐渐变小

D．滑到最低点C时，物块所受重力的瞬时功率达到最大

二、实验题（本题共2小题，共16分，把答案写在题中的横线上或按题目要求作答。）

11．(7分)在“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”实验中，某小组设计了如图所示的实验装置。图中上下两层水平轨道表面光滑，两小车前端系上细线，细线跨过滑轮并挂在砝码盘，两小车尾部细线连到控制装置上，实验时通过控制装置使两小车同时开始运动，然后同时停止。

①在安装实验装置时，应调整滑轮的高度，使细线与轨道 ；在实验时，为减小系统误差，应使砝码盘和砝码的总质量 小车的质量（选填“远大于”、“远小于”、“等于”）。

②本实验通过比较两小车的位移即可比较两小车加速度的大小，能这样比较是因为小车的加速度a与位移x满足的关系为 。

12. 某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中，提出了如图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验．

(1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是_______，理由是_________________

_______________________________________________________

(2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02 s，请根据纸带计算出B点的速度大小为________m/s.(结果保留三位有效数字)

(3)该小组内同学根据纸带算出了相应点的速度，作出v2－h图线如图所示，请根据图线计算出当地的重力加速度g＝________m/s2.(结果保留两位有效数字)

三．计算题：（本题共3小题，共44分，要求每题要有必要的文字说明和解题步骤，只有结果没有过程不得分）

13．（（本题10分）我国某城市某交通路口绿灯即将结束时会持续闪烁3 s，而后才会变成黄灯，再在3秒黄灯提示后再转为红灯。2013年1月1日实施新的交通规定：黄灯亮时车头已经越过停车线的车辆可以继续前行，车头未越过停车线的若继续前行则视为闯黄灯，属于交通违章行为。（本题中的刹车过程均视为匀减速直线运动）

（1）若某车在黄灯开始闪烁时刹车，要使车在黄灯闪烁的时间内停下来且刹车距离不得大于18 m，该车刹车前的行驶速度不能超过多少?

（2）若某车正以v0＝15 m／s的速度驶向路口，此时车距停车线的距离为L＝48.75 m，当驾驶员看到绿灯开始闪烁时，经短暂考虑后开始刹车，该车在红灯刚亮时恰停在停车线以内。求该车驾驶员的允许的考虑时间。

14．（本题17分）钓鱼岛是我国固有领土，决不允许别国侵占，近期，为提高警惕保卫祖国，我国海军为此进行了登陆演练．如图所示，假设一艘战舰因吨位大吃水太深，只能停锚在离海岸登陆点s＝1km处．登陆队员需要从较高的军舰甲板上，利用绳索下滑到登陆快艇上再行登陆接近目标，若绳索两端固定好后，与竖直方向的夹角θ＝30°，为保证行动最快，队员甲先无摩擦自由加速滑到某最大速度，再靠摩擦匀减速滑至快艇，速度刚好为零，在队员甲开始下滑时，队员乙在甲板上同时开始向快艇以速度v0＝3 m/s平抛救生圈，第一个刚落到快艇，接着抛第二个，结果第二个救生圈刚好与甲队员同时抵达快艇，若人的质量为m，重力加速度g＝10 m/s2，问：

(1)军舰甲板到快艇的竖直高度H及队员甲在绳索上运动的时间t0；

(2)若加速过程与减速过程中的加速度大小相等，则队员甲在何处速度最大？最大速度是多大？

(3)若快艇额定功率为5 kW，载人后连同装备总质量为103 kg，从静止开始以最大功率向登陆点加速靠近，到达岸边时刚好能达到最大速度10 m/s，快艇在水中受到的阻力恒定，求快艇运动的时间t′.

15．（17分）如图所示，在竖直方向上A、B物体通过劲度系数为k的轻质弹簧相连，A放在水平地面上，B、C两物体通过细绳绕过光滑轻质定滑轮相连，C放在固定的光滑斜面上，斜面倾角为30°，用手按住C，使细绳刚刚拉直但无拉力作用，并保证ab段的细绳竖直、cd段的细绳与斜面平行。已知A、B的质量分别为m1、m2，C的质量为2m，重力加速度为g，细绳与滑轮之间的摩擦力不计，开始时整个系统处于静止状态，释放C后它沿斜面下滑，斜面足够长，且物体A恰不离开地面。求：

(1)物体A恰不离开地面时，物体C下降的高度；

(2)其他条件不变，若把物体C换为质量为2（m+△m）的物体D，释放D后它沿斜面下滑，当A恰不离开地面时，物体B的速度为多大？

第三次阶段性考试物理参考答案

一．选择题：本题共10题，每题5分，共50分，全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。其中1--7题为单选，8--10题为多选。）

4.C

5.【答案】A 【解析】根据卫星运动的向心力由万有引力提供，
有：A、由
可知，甲的向心加速度小于乙的向心加速度，故A正确； B、由
可知，甲的中心天体质量小于乙的中心天体质量，故甲的周期大于乙的周期，故B错误； C、由
可知，甲的中心天体质量小于乙的中心天体质量，故甲的角速度小于乙的角速度，故C错误； D、由
可知，甲的中心天体质量小于乙的中心天体质量，故甲的线速度小于乙的线速度，故D错误。

【考点】人造卫星的加速度、周期和轨道的关系；万有引力定律及其应用

6.【答案】B

【解析】电梯由静止开始向上做加速运动，设加速度的大小为a，

由速度和位移的关系式可得，
，所以
，

对电梯由牛顿第二定律可得，
? 所以?

地板对物体的支持力做的功为
，所以A错误，B正确；对于整体由牛顿第二定律可得，
，

所以钢索的拉力为

钢索的拉力做的功等于
，所以C错误；

根据动能定理可得，合力对电梯M做的功等于电梯的动能的变化即为
，所以D错误。

【考点】功能关系

7.【答案】D

【解析】A、电荷所受电场力指向轨迹内侧，由于电荷带正电，因此电场线指向右下方，沿电场线电势降低，故c等势线的电势最高，a点的电势最低，故A错误；

B、根据质点受力情况可知，从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，故P点的电势能大于Q点的电势能，故B错误；

C、从P到Q过程中电场力做正功，电势能降低，动能增大，故P点的动能小于Q点的动能，故C错误；

D、等势线密的地方电场线密场强大，故P点位置电场强，电场力大，根据牛顿第二定律，加速度也大，故D正确。

【考点】等势面；电势能

10.【答案】BC

【解析】A、B、物体做的是匀速圆周运动，受到的合力作为物体的向心力，产生加速度，所以物体的加速度大小不变，方向时刻在变化，所以A错误，B正确；

C、物块在下滑的过程中，速度的大小不变，所以沿切线方向上合力为零，重力在切线方向上的分力与摩擦力大小相等，重力在切线方向上的分力减小，摩擦力减小，所以C正确；

D、物块在下滑的过程中，速度的方向和重力方向的夹角不断的变大，所以物块所受重力的瞬时功率越来越小，所以D错误。

【考点】功率、平均功率和瞬时功率；牛顿第二定律；向心力

二、实验题（本题共2小题，共16分，把答案写在题中的横线上或按题目要求作答。）

11.（1）①平行（2分） 远小于（2分） ②∝x或
（3分）

12.解析　(1)甲（2分） 采用乙方案时，由于小车与斜面间存在摩擦力的作用，且不能忽略，所以小车在下滑的过程中机械能不守恒，故乙方案不能用于验证机械能守恒定律．（2分）

(2)vB＝ m/s≈1.37 m/s. （2分）

(3)因为mgh＝mv2，所以g＝＝k，k为图线的斜率，求得g＝9.8 m/s2. （3分）

三．计算题：（本题共3小题，共44分，要求每题要有必要的文字说明和解题步骤，只有结果没有过程不得分）

13.【解析】 （1）设在满足题设条件的情况下该车的最大行驶速度为

根据平均速度公式
（2分）解得
（1分）

（2）该车驾驶员的允许的反应时间最大值为t，反应时间内车行驶的距离为

（1分）

从绿灯闪烁到红灯亮起的过程中，汽车做减速运动的时间
（1分）

设汽车刹车过程中通过的位移为

（2分）

绿灯开始闪烁时，该车距停车线的距离为L
（2分）解得
（1分）

即该车驾驶员的反应时间不能大于0.5s

14.答案　(1)16.2 m　3.6 s　(2)绳索中点处　10.39 m/s　(3)1.1×102 s

解析　设救生圈做平抛运动的时间为t，有H＝gt2 ① （2分）Htan θ＝v0t ② （2分）

设人下滑时间为t0，由题意知：t0＝2t ③ （1分）

联立①②③得：H＝16.2 m，t0＝3.6 s （2分）

(2)由几何关系得：绳索长L＝H/cos 30°＝18.7 m. （2分）

因加速过程与减速过程的加速度大小相等，所以，甲在绳索中点处速度最大，

由vmt×2＝L （2分）得vm＝＝10.39 m/s （1分）